基于隨機骨料模型細觀混凝土界面過渡區(qū)力學性能研究.pdf

1、在細觀層次，混凝土可以看作是由骨料、水泥砂漿及二者之間界面過渡區(qū)組成的一種非均質(zhì)、多相復(fù)合的材料并被廣泛的應(yīng)用于工程中，其宏觀性能是由各相材料的性能、界面過渡區(qū)及其細觀結(jié)構(gòu)所決定的。因此在混凝土細觀層次的研究中，各相材料的物理力學參數(shù)是必不可少的數(shù)據(jù)，骨料和水泥砂漿的力學參數(shù)可以通過宏觀試驗手段進行測量，但由于界面過渡區(qū)厚度較薄，難以制成試件和加載較為困難等原因?qū)е聦缑孢^渡區(qū)的力學性能測量十分困難。近年來，隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，應(yīng)

2、用數(shù)值模擬對混凝土進行分析成為繼理論、試驗分析的另一種方法。本文從細觀角度出發(fā)，應(yīng)用數(shù)值模擬方法對界面過渡區(qū)的力學性能進行研究，主要取得以下研究成果。
　　(1)本文基于蒙特卡羅方法，根據(jù)混凝土試件的真實配合比，計算出各級骨料粒徑區(qū)間的面積含量，改進前入骨料投放算法，將隨機骨料按粒徑由大到小進行投放，保證了骨料含量及級配，結(jié)合AUTOCAD軟件對界面過渡區(qū)的邊界進行提取，成功建立了與宏觀混凝土試件相同的二維凸多邊形隨機骨料細觀模型

3、。
　　(2)以ABAQUS為計算平臺，基于試驗得到骨料與砂漿力學性能實測值，采用計算機數(shù)值模擬對界面進行反演，研究不同骨料粒徑下界面過渡區(qū)的力學性能，結(jié)果表明:隨著骨料粒徑的增大，界面過渡區(qū)抗壓強度降低，而骨料粒徑對界面過渡區(qū)彈性模量影響較小，不同骨料粒徑下的界面過渡區(qū)的彈性模量基本相同。
　　(3)混凝土強度等級對界面過渡區(qū)的抗壓強度與彈性模量有較大影響，隨著混凝土強度增大，界面過渡區(qū)的抗壓強度與彈性模量增大;通過公式擬